OSGi开发环境建立和Hello World

0 前言

看了前面三篇入门篇以后是不是跃跃欲试呢?这篇文档介绍如何使用OSGi框架的一个实现——Equinox来教你如何配置一个简单的OSGi开发环境,并且在这个环境上开发一个HelloWorld程序,这其中会涵盖前面的入门篇讲到的三个层次的内容,让你在实践的同时巩固之前了解的内容。话不多说,我们开始吧!

1 OSGi开发环境的建立

1.1 Equinox是什么

从代码角度来看,Equinox其实就是OSGi核心标准的完整实现,并且还在这个基础上增加了一些额外的功能(比如为框架增加了命令行和程序执行的入口)。我们在之前入门篇讲解的都东西其实都是OSGi核心标准的一小部分。其实它的核心就是一个jar包,这个jar包既能执行(作为标准Java包的特性),也是一个bundle(Manifest里面含有OSGi bundle特有的元数据)。
现在你需要知道的就是,我们能够利用Equinox项目的代码来运行一个实实在在的OSGi框架,框架启动后,你就可以将你开发好bundle放到里面运行。

1.2 下载Equinox

Equinox在http://download.eclipse.org/equinox上有官方下载,里面列出了各个版本供我们选择:

在这里,我们使用3.7版本的Equinox,下载好以后放在一个单独的文件夹下(这里我的路径是E:\OSGi framework\equinox):

1.3 从命令行启动框架

如果启动这个框架的话,有了上面的jar包就足够了,我们进入命令行输入如下命令:java –jar org.eclipse.osgi_3.7.0.v20110613.jar -console ,然后就会进入Equinox的控制台:

如果出现osgi>的提示符,就说明启动成功了。
Equinox的控制台的部分基本命令如下(区分大小写):

install [URL] 将URL表示的bundle安装到框架中
uninstall [bundleID] 将id=bundleID的bundle卸载
start [bundleID] 启动一个bundle
stop [bundleID] 停止一个bundle
refresh [bundleID] 刷新bundle
update [bundleID] 更新bundle 的内容
ss 简单显示所有bundle的状态
status 展示安装的bundle和注册的服务
headers [bundleID] 展示bundle 的manifest中的元数据

1.4 在Eclipse中建立开发环境

在上一节中大家看到启动和控制框架的方法,是相当简单的一个过程。不过单单只是运行环境还不够,我们还需要开发环境。

1.4.1 设置

首先我们不需要安装必须的插件,只要你有较新版本的Eclipse就行了。然后进入Eclipse的window->preferences界面,选中Plug-in Development下的Target Platform:

现在右边只有一个Runing Platform的,我们任务是点击“Add…”按钮来增加一个我们自己的的platform,进入如下界面:

http://assets.osgi.com.cn/article/7289228/New<em>Target</em>Definition.png

选择默认的第一个就好,点击next。

http://assets.osgi.com.cn/article/7289228/New<em>Target</em>Definition_1.png

再点击这里的“Add…”:

http://assets.osgi.com.cn/article/7289228/Add_Content.png

选择“Directory”:

http://assets.osgi.com.cn/article/7289228/Add<em>Content</em>1.png

选择你的Equinox的jar包所在的路径,然后点击finish,回到刚才的界面:

http://assets.osgi.com.cn/article/7289228/Edit<em>Target</em>Definition.png

这时候你就会发现里面多出来了你刚刚设置的路径,路径后面描述的“1 plug-ins available”则就是说的我们放置的Equinox的jar包。
继续点击finish,回到最开始的界面:

这时候多出来了一个新的target platform,勾选上,然后确定。

1.4.2 启动

打开菜单项Run->Run configurations…,在OSGi Framework项中,新建一个Run configuration:

这里面现在已经自动包含了Equinox的jar包了,点击Run,看看运行的效果:

Eclipse的控制台中也出现来了osgi的提示符,说明你已经成功启动了。

你可以试试刚才讲的那些命令,看看能输出些什么(比如上图中我输入了ss)。

1.4.3 新建一个project

打开新建project的界面,选择Plug-in Project:

然后输入project的名字,TargetPlatform处选择an OSGi framework->Equinox或者standard都行,点击下一步:

这里实际上是对bundle的Manifest文件的设置,其中的ID就是Bundle-SymbolicName,Version就是bundle的版本号,下面还能决定是否定义BundleActivator,点击finish就创建了一个project:

至此,开发环境已经建立完毕(这个project只是为了演示怎么建立,不会在接下来的内容中用到,可删之)。

2 HelloWorld

现在可谓是万事具备,只欠Helloworld了。为了将OSGi框架的三个层次都涵盖到,这个Helloworld可能会比其他你见到的OSGi Helloworld程序要复杂一点点。如果对代码中的一些API感到生疏,记得回到之前的入门篇中找到对应的内容,这样对你理解代码会有帮助。里面的关键代码已经用黄色高亮显示。(出于篇幅考虑,代码中的import语句都省略)

2.1 HelloWorld的定义与实现

首先我们创建一个工程org.serc.helloworld,在这个工程里面,我们创建一个包含sayHello方法的接口,准备作为服务接口:

package org.serc.helloworld;

public interface Hello {
void sayHello();
}

然后,对这个接口进行实现:

package org.serc.helloworld.impl;

public class HelloImpl implements Hello{
final String helloString;

public HelloImpl(String helloString){
    this.helloString = helloString;
}

public void sayHello(){
    System.out.println(this.helloString);
}
}

这个类实现的sayHello所做的工作就是输出一个在对象构造的时候得到的helloString 字符串。为了将这个接口暴露出来,我们需要在MANIFEST文件中加入如下条目:

Export-Package:  org.serc.helloworld;version="1.0"

接下来,为了把这个服务注册到框架中,我们定义了一个Activator:

package org.serc.helloworld.activator;

public class Activator implements BundleActivator {
private List<ServiceRegistration> registrations = new ArrayList<ServiceRegistration>();

public void start(BundleContext ctx) {
                            registrations.add(ctx.registerService(Hello.class.getName(),new HelloImpl("Hello, OSGi"), null));
}

public void stop(BundleContext ctx) {
    for (ServiceRegistration registration : registrations) {
        System.out.println("unregistering: "+ registration);
        registration.unregister();
    }

我们为这个HelloImpl传入了"Hello, OSGi"的字符串为了让这个Activator能够工作,需要在MANIFEST文件中做如下定义:

Bundle-Activator: org.serc.helloworld.activator.Activator

这个bundle 最终的MANIFEST内容如下:

Bundle-ManifestVersion: 2
Bundle-SymbolicName: org.serc.helloworld
Bundle-Version: 1.0
Bundle-Activator: org.serc.helloworld.activator.Activator
Import-Package: org.osgi.framework
Export-Package:  org.serc.helloworld;version="1.0"

你的Eclipse工程中现在应该是这样:

2.2 获得并执行SayHello服务

创建一个工程org.serc.helloworld.client,创建一个叫HelloUser的BundleActivator,其中的start方法会获得接口为Hello的服务对象,并且通过这个对象来调用sayHello方法:

package org.serc.helloworld.client;

public class HelloUser implements BundleActivator {

public void start(BundleContext ctx) {
    ServiceReference ref = ctx.getServiceReference(Hello.class.getName());
    if (ref != null) {
        Hello hello = null;
        try {
            hello = (Hello) ctx.getService(ref);
            if (hello != null)
                hello.sayHello();
            else
                System.out.println("Service:Hello---object null");
        } catch (RuntimeException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            ctx.ungetService(ref);
            hello = null;
        }
    } else {
        System.out.println("Service:Hello---not exists");
    }
}

public void stop(BundleContext ctx) throws Exception {

}

}

为了获得Hello这个接口的定义,我们还需要在MANIFEST文件中import Hello所在的package:

Bundle-ManifestVersion: 2
Bundle-SymbolicName: org.serc.helloworld.client
Bundle-Version: 1.0
Bundle-Activator: org.serc.helloworld.client.HelloUser
Import-Package: org.serc.helloworld;version="[1.0,2.0)",org.osgi.framework

2.3 HelloWorld程序的流程

可能光看代码会比较不容易看清楚程序的执行流程,下图表示了这几个类的各个功能的相互依赖关系,整个关系从Hello接口的定义开始;然后到Hello接口被实现,得到HelloImpl;再到Activator将HelloImpl注册为框架中的一个服务,再到HelloUser通过与框架交互得到刚才注册的服务,并且使用这个服务从而输出字符串;最后一个可选流程是当我们stop org.serc.helloworld这个bundle的时候,程序会将之前注册的服务注销掉。

2.4 程序的执行

通过上面的工作,我们得到了两个自己定义的bundle:org.serc.helloworldorg.serc.helloworld.client现在打开Run configurations界面,我们会看见Bundles标签里面多出来了这两个bundle:

也就是说,OSGi框架在启动的时候,会自动install和start这2个bundle,我们点击Run按钮,看看会有什么结果:

2.5 利用命令行查看程序执行过程中框架状态的变化

2.4其实只给出了一个结果,如果你还不太清楚这个结果具体是怎么出来的,那么这一节的内容应该能够帮助你更好的理解输出结果的过程。下面我们通过Equinox的一些命令行来一步一步安装和执行bundle,并且查看过程中框架的状态变化,来让你们搞清楚这个结果是怎么来的。
首先在Run configuration中取消两个helloworld bundle的自动启动:

然后点击Run,这时候就不会立即输出Hello, OSGi字符串了,现在我们先用“ss”命令查看bundle 的状态:

可见两个bundle并不是出于ACTIVE状态,说明并没有启动,现在我们执行“start 8”来启动org.serc.helloworld这个bundle:

在用services命令查看当前已经注册的服务,我们会看到一大堆的系统服务中多出来如下一项服务:

这显然是我们在start以后注册上去的,但是现在还没有任何一个bundle在使用这个服务。接下来我们start 9号bundle,也就是我们用来调用服务的bundle:

这时就输出了“Hello, OSGi”的字符串。

那么如果我们先启动9号bundle而不启动8号bundle会怎么样呢?大家可以试一试,因为我们在代码中已经对没有服务的异常情况做了处理,届时会有相应的输出。我们先停止8号bundle(这里的图中bundleID增加了,大家对号入座):

大家可以看见刚才注册的服务已经被注销了,现在我们执行refresh 11(也就是刚才的9号bundle)来重新执行其中BundleActivator的start方法:

可见Hello服务已经不复存在了。从这里我们可以看出来,其实Bundle的启动顺序也是一个需要注意的环节,有时候你所定义的bundle是具有顺序敏感性的,必须要某些前置bundle启动了以后,后面的bundle才能正确启动。

3 小结

这篇文档是入门篇的最后一章了,希望读者在花时间看完这4篇文档并且动手实践后能够有所收获,并且对OSGi框架的工作原理及其优势能有一个比较清晰的了解和认识。如果你依然有兴趣深入了解OSGi的世界,或者觉得这些东西对你来说有点小儿科了,那就让我们在进阶篇中见面吧。




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